專利名稱：數(shù)控齒輪倒角機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于齒輪制造技術領域，具體涉及一種數(shù)控齒輪倒角機。
背景技術：
齒輪倒角作為變速箱、同步器、風電、船舶、工程機械等涉及齒輪傳動生產上不可或缺的工序，隨著技術的進步和發(fā)展，對其加工質量有著越來越嚴格的要求。已有的齒輪倒角機使用砂輪磨削倒角，加工精度低，一致性差，倒角質量難以保證。其次已有的齒輪倒角機采用臥式結構，難以滿足大規(guī)格齒輪的倒角需要。此外，倒角加工也會在齒輪端面形成少量毛刺，這些毛刺在齒輪裝配之前必須去除。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題提供一種數(shù)控齒輪倒角機，采用立式結構，滿足大規(guī)格齒輪的倒角需要，采用仿形跟隨原理加工齒輪倒角，加工精度高，一致性好，效率高。本發(fā)明的技術方案是一種數(shù)控齒輪倒角機，具有回轉底座，回轉工作臺設置在回轉底座上，所述回轉底座的側面設置有側底座，所述側底座上設置有滑臺I，且滑臺I通過設置在側底座上的X軸絲桿機構驅動，所述滑臺I上固定有立柱I，立柱I的內端面上縱向固定有直線導軌I，倒角頭設置在直線導軌I上；所述倒角頭包括支座I，所述支座I上水平固定有直線導軌III，直線導軌III上設置有滑塊III，滑臺III固定在滑塊III上，滑臺III的前端固定有支承座I ;支承座I的內端面上固定有伺服電機和仿形頭，且伺服電機的主軸上安裝有倒角刀具；所述支座I上固定有回縮氣缸，且回縮氣缸的活塞桿與滑臺III的后端固定連接，使仿形頭在移動過程中其工作面始終緊貼在齒形的表面上，進而使倒角刀具跟隨仿形頭的運動軌跡同步運動；所述支座I的內端通過滑塊I設置在直線導軌I上，且支座I上固定有升降絲母，所述升降絲母通過Z軸絲桿機構驅動使倒角頭沿直線導軌I上下運動。所述支承座I的內端面上制有截面為“T”型的環(huán)形凹槽，回轉座I通過回轉軸I安裝在支承座I的中央；回轉座I上制有與環(huán)形凹槽對應的通孔，“T”型塊位于環(huán)形凹槽中，螺栓穿過通孔后旋裝在“T”型塊上將回轉座I與支承座I固定；所述伺服電機和仿形頭固定在回轉座I的內端面上。所述回轉底座的側面設置有兩個對稱的側底座,所述側底座上均設置有滑臺I ,且滑臺I分別通過設置在側底座上的X軸絲桿機構驅動，所述滑臺I上均固定有立柱I，所述立柱I的內端面上縱向均固定有直線導軌I，所述直線導軌I上均設置有倒角頭。所述固定在右側立柱I上的直線導軌I上設置的倒角頭用于外齒上端倒角，且所述倒角頭的回轉座I的內端面上部固定有支撐座，支撐座上垂直安裝有伺服電機，仿形頭通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置安裝在回轉座I的內端面下部，且倒角刀具位于支撐座的下方，仿形頭水平位于倒角刀具的下方；所述固定在左側立柱I上的直線導軌I上設置的倒角頭用于外齒下端倒角，且所述倒角頭的回轉座I的內端面下部固定有支撐座，支撐座上垂直安裝有伺服電機，仿形頭通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置安裝在回轉座的內端面上部，且倒角刀具位于支撐座的上方，仿形頭水平位于倒角刀具的上方。所述固定在右側立柱I上的直線導軌I上設置的倒角頭用于內齒上端倒角，且所述倒角頭的回轉座I的內端面上部固定有支撐座，支撐座上垂直安裝有伺服電機，仿形頭通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置安裝在支撐座的端部，且倒角刀具位于支撐座的下方，仿形頭水平位于倒角刀具的下方；所述固定在左側立柱I上的直線導軌I上設置的倒角頭用于內齒下端倒角，且所述倒角頭的回轉座I的內端面下部固定有支撐座，支撐座上垂直安裝有伺服電機，仿形頭通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置安裝在支撐座的端部，且倒角刀具位于支撐座的上方，仿形頭水平位于倒角刀具的上方。所述支承座I的上部制有滑槽、安裝有調節(jié)絲桿，調節(jié)絲桿上旋裝有調節(jié)絲母，且調節(jié)絲母的內端依次延伸有凸臺和小軸，并使凸臺位于滑槽中；所述回轉座I的外端面上部制有腰型槽，所述小軸上裝有軸承，并使軸承位于腰型槽中。所述回轉底座的后方設置有后底座，后底座上設置有滑臺II，且滑臺II通過設置在后底座上的Y軸絲桿機構驅動，所述滑臺II上固定有立柱II，立柱II的內端面上縱向固定有直線導軌II，刷削頭設置在直線導軌II上并通過設置在立柱II上的Z3軸絲桿機構驅動，使刷削頭沿直線導軌II上下運動。所述支座I呈箱形結構，直線導軌III設置在箱形結構內腔的底面上，滑臺III位于箱形結構內，回縮氣缸固定在箱形結構的外部。所述刷削頭包括支承座II，支承座II通過滑塊II安裝在直線導軌II上并通過Z3軸絲桿機構驅動，回轉座II通過回轉軸II安裝在支承座II上，回轉座II上固定有電機、安裝有鋼絲輪，且鋼絲輪通過電機驅動。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點和效果I、本發(fā)明采用仿形跟隨原理加工齒輪倒角，通過工件旋轉推動仿形頭緊貼齒形的表面移動，并使仿形頭的運動軌跡與齒廓外形相吻合，倒角刀具跟隨仿形頭的運動軌跡同步運動，刀具工作路徑和仿形頭運動軌跡一致，實現(xiàn)了仿形跟隨加工齒輪倒角，且倒角大小由伺服控制系統(tǒng)編程控制，加工精度高，倒角面光潔平整，一致性好，效率高。倒角精度公差可控制在0. Imm以內。此外，倒角刀具采用銑削刀具，加工后不易產生二次毛刺。2、本發(fā)明采用立式結構、三工位布局、數(shù)控控制，兩倒角工位，可對齒輪一次裝夾，同時對齒輪兩端面齒棱同時倒角，另外一工位為齒輪倒角刷削工位，可對齒輪沿齒厚方向進行刷削，去除倒角加工二次產生的毛刺。3、本發(fā)明采用數(shù)控系統(tǒng)控制，直線導軌導向，伺服電機驅動滾珠絲桿定位，運動平穩(wěn)可靠。刀具主軸采用伺服電機驅動，保證刀具恒線速切削?；剞D工作臺采用交叉滾柱軸承支撐，運動靈活、平穩(wěn)，承載大，且采用變頻電機驅動，能實現(xiàn)不同直徑工件恒線速切削，加工零件質量高。


圖I為本發(fā)明結構主視圖，圖2為本發(fā)明結構俯視圖，圖3為本發(fā)明局部結構示意圖，
圖4為本發(fā)明外齒上端倒角頭結構示意圖，圖5為本發(fā)明外齒下端倒角頭結構示意圖，圖6為本發(fā)明內齒上端倒角頭結構示意圖，圖7為本發(fā)明內齒下端倒角頭結構示意圖，圖8為本發(fā)明支承座內端面結構示意圖，圖9為本發(fā)明回轉座外端面結構示意圖，圖10為本發(fā)明刷削頭結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖1、2、3、4、5、8、9、10描述本發(fā)明的第一種實施例。一種數(shù)控齒輪倒角機，具有回轉底座26，回轉工作臺49設置在回轉底座26上，回轉底座26的側面設置有兩個對稱的側底座27，側底座27上均設置有滑臺I 28，且滑臺I 28分別通過設置在側底座27上的X軸絲桿機構33驅動，所述滑臺I 28上均固定有立柱
I29，所述立柱I 29的內端面上縱向均固定有直線導軌I 30，所述直線導軌I 30上均設置有倒角頭31。所述回轉底座26的后方設置有后底座48,后底座48上設置有滑臺II 36,且滑臺II 36通過設置在后底座48上的Y軸絲桿機構37驅動，所述滑臺II 36上固定有立柱II 38，立柱II 38的內端面上縱向固定有直線導軌II 39，刷削頭40設置在直線導軌II 39上并通過設置在立柱II 38上的Z3軸絲桿機構41驅動，使刷削頭40沿直線導軌II 39上下運動。所述倒角頭31包括支座I 1，所述支座I I上固定有直線導軌III 2，直線導軌III 2上設置有滑塊III 4，滑臺III 3固定在滑塊III 4上，滑臺III 3的前端固定有支承座I 5 ;所述支承座I 5的外端面上制有截面為“T”型的環(huán)形凹槽6，回轉座I 7通過回轉軸I 8安裝在支承座I 5的中央；回轉座I 7上制有與環(huán)形凹槽6對應的通孔9，“T”型塊11位于環(huán)形凹槽6中，螺栓10穿過通孔9后旋裝在“T”型塊11上將回轉座I 7與支承座I 5固定；所述伺服電機13和仿形頭15固定在回轉座I 7的內端面上。所述支承座I 5的上部制有滑槽18、安裝有調節(jié)絲桿19，調節(jié)絲桿19上旋裝有調節(jié)絲母20，且調節(jié)絲母20的內端依次延伸有凸臺21和小軸22，并使凸臺21位于滑槽18中；所述回轉座7的外端面上部制有腰型槽23，所述小軸22上裝有軸承24，并使軸承24位于腰型槽23中。所述伺服電機13的主軸上安裝有倒角刀具14 ;所述支座I上固定有回縮氣缸16，且回縮氣缸16的活塞桿17與滑臺III 3的后端固定連接，使仿形頭15在移動過程中其工作面始終緊貼在齒形的表面上，進而使倒角刀具14跟隨仿形頭15的運動軌跡同步運動；所述支座I I的內端通過滑塊I 35設置在直線導軌I 30上，且支座I I上固定有升降絲母32，所述升降絲母32通過Z軸絲桿機構34驅動使倒角頭31沿直線導軌I 30上下運動。所述支座I I呈箱形結構，直線導軌III2設置在箱形結構內腔的底面上，滑臺III3位于箱形結構內，回縮氣缸16固定在箱形結構的外部。所述固定在右側立柱I 29上的直線導軌I 30上設置的倒角頭31用于外齒上端倒角，且所述倒角頭31的回轉座I 7的內端面上部固定有支撐座12，支撐座12上垂直安裝有伺服電機13，仿形頭15通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置25安裝在回轉座I 7的內端面下部，且倒角刀具14位于支撐座12的下方，仿形頭15水平位于倒角刀具14的下方且其端頭朝內；所述固定在左側立柱I 29上的直線導軌I 30上設置的倒角頭31用于外齒下端倒角，且所述倒角頭31的回轉座I 7的內端面下部固定有支撐座12，支撐座12上垂直安裝有伺服電機13，仿形頭15通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置25安裝在回轉座I 7的內端面上部，且倒角刀具14位于支撐座12的上方，仿形頭15水平位于倒角刀具14的上方且其端頭朝內。所述刷削頭40包括支承座II 43，支承座II 43通過滑塊II 42安裝在直線導軌II 39上并通過Z3軸絲桿機構41驅動，回轉座II 44通過回轉軸II 45安裝在支承座II 43上，回轉座II 44上固定有電機46，安裝有鋼絲輪47，且鋼絲輪47通過電機46驅動。工作原理將工件通過工裝裝在回轉工作臺49上，通過X軸絲桿機構33驅動滑臺I 28調整立柱I 29使倒角頭31水平移動至合適位置。通過Z軸絲桿機構34驅動絲母32調整倒角頭31沿直線導軌I 30上下運動至合適位置。通過Y軸絲桿機構37驅動滑臺
II36調整立柱II 38使刷削頭40水平移動至合適位置，通過Z3軸絲桿機構41驅動刷削頭40沿直線導軌II 39上下運動至合適位置。啟動回轉工作臺49和伺服電機13，通過工件旋轉推動仿形頭15緊貼齒形的表面前后移動，在回縮氣缸16的作用下滑臺III 3始終保持沿直線導軌III 2向內側移動的趨勢，保證仿形頭15在移動過程中其工作面始終緊貼在齒形的表面上，使仿形頭15的運動軌跡與齒廓外形相吻合，倒角刀具14跟隨仿形頭15的運動軌跡同步運動，倒角刀具14工作路徑和仿形頭15運動軌跡一致，通過倒角刀具14對直齒輪的外齒上端和下端銑削倒角，實現(xiàn)了仿形跟隨加工齒輪倒角，且倒角大小由伺服控制系統(tǒng)編程控制。仿形頭15的工作姿態(tài)通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置25調整。下面結合附圖1、2、3、6、7、8、9、10描述本發(fā)明的第二種實施例?；窘Y構和工作原理與第一種實施例相同，不同之處在于所述固定在右側立柱I 29上的直線導軌I 30上設置的倒角頭31用于內齒上端倒角，且所述倒角頭31的回轉座I 7的內端面上部固定有支撐座12，支撐座12上垂直安裝有伺服電機13，仿形頭15通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置25安裝在支撐座12的端部，且倒角刀具14位于支撐座12的下方，仿形頭15水平位于倒角刀具14的下方且其端頭朝外；所述固定在左側立柱I 29上的直線導軌I 30上設置的倒角頭31用于內齒下端倒角，且所述倒角頭31的回轉座I 7的內端面下部固定有支撐座12，支撐座12上垂直安裝有伺服電機13，仿形頭15通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置25安裝在支撐座12的端部，且倒角刀具14位于支撐座12的上方，仿形頭15水平位于倒角刀具14的上方且其端頭朝外。上述實施例在加工斜齒輪時(包括內齒和外齒),首先松開螺栓10,然后通過旋轉調節(jié)絲桿19帶動調節(jié)絲母20使其內端延伸的凸臺21在滑槽18中移動，小軸22上裝有的軸承24隨之移動，軸承24位于回轉座I 7上的腰型槽23中推動回轉座I 7旋轉一定角度，使倒角刀具14的軸線和仿形頭15的工作面與斜齒輪的斜度一致，擰緊螺栓10帶動“T”型塊11與環(huán)形凹槽6抱緊將回轉座I 7與支承座I 5固定即可對斜齒輪倒角加工。本發(fā)明不但適用圓柱直齒輪(包括內齒和外齒)、圓柱斜齒輪(包括內齒和外齒)兩端面棱倒角加工，而且經過適當調整還可對鏈輪、平面法蘭、螺旋傘齒輪、雙聯(lián)齒輪等零件進行倒角加工。技術參數(shù) 工件丑徑6 O O (丨.)16 O Omm
工件最大螺旋角(0 )30° 最大工件重量im
工件最大軸向高度MOmi丨丨
回轉工作臺H徑(丨AOOmin
回轉工作臺轉速0. I 20rpm
倒角刀具轉速ZO 3000轉
倒棱寬度0. 5 2. 5mm上述實施例，只是本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限制本發(fā)明實施范圍，故凡以本發(fā)明權利要求所述內容所做的等同變化，均應包括在本發(fā)明權利要求范圍之內。
權利要求
1.一種數(shù)控齒輪倒角機，其特征是 具有回轉底座(26)，回轉工作臺(49)設置在回轉底座(26)上，所述回轉底座(26)的側面設置有側底座(27)，所述側底座(27)上設置有滑臺I (28)，且滑臺I (28)通過設置在側底座(27)上的X軸絲桿機構(33)驅動，所述滑臺I (28)上固定有立柱I (29)，立柱I (29)的內端面上縱向固定有直線導軌I (30)，倒角頭(31)設置在直線導軌I (30)上； 所述倒角頭(31)包括支座I (1)，所述支座I (I)上水平固定有直線導軌111(2)，直線導軌III (2)上設置有滑塊III (4)，滑臺III (3)固定在滑塊III (4)上，滑臺III (3)的前端固定有支承座I (5);支承座I (5)的內端面上固定有伺服電機(13)和仿形頭(15)，且伺服電機(13)的主軸上安裝有倒角刀具(14);所述支座I(I)上固定有回縮氣缸(16)，且回縮氣缸(16)的活塞桿(17)與滑臺111(3)的后端固定連接，使仿形頭(15)在移動過程中其工作面始終緊貼在齒形的表面上，進而使倒角刀具(14)跟隨仿形頭(15)的運動軌跡同步運動；所述支座I (I)的內端通過滑塊I (35)設置在直線導軌I (30)上，且支座I (I)上固定有升降絲母(32)，所述升降絲母(32)通過Z軸絲桿機構(34)驅動使倒角頭(31)沿直線導軌I(30)上下運動。
2.根據權利要求I所述的數(shù)控齒輪倒角機，其特征是 所述支承座I (5)的內端面上制有截面為“T”型的環(huán)形凹槽(6)，回轉座I (7)通過回轉軸I (8)安裝在支承座I (5)的中央；回轉座I (7)上制有與環(huán)形凹槽(6)對應的通孔(9)，“T”型塊(11)位于環(huán)形凹槽(6)中，螺栓(10)穿過通孔(9)后旋裝在“T”型塊(11)上將回轉座I (7)與支承座I (5)固定；所述伺服電機(13)和仿形頭(15)固定在回轉座I(7)的內端面上。
3.根據權利要求2所述的數(shù)控齒輪倒角機，其特征是 所述回轉底座(26)的側面設置有兩個對稱的側底座(27)，所述側底座(27)上均設置有滑臺I (28)，且滑臺I (28)分別通過設置在側底座(27)上的X軸絲桿機構(33)驅動，所述滑臺I (28)上均固定有立柱I (29)，所述立柱I (29)的內端面上縱向均固定有直線導軌I (30)，所述直線導軌I (30)上均設置有倒角頭(31)。
4.根據權利要求3所述的數(shù)控齒輪倒角機，其特征是所述固定在右側立柱I(29)上的直線導軌I (30)上設置的倒角頭(31)用于外齒上端倒角，且所述倒角頭(31)的回轉座I (7)的內端面上部固定有支撐座(12)，支撐座(12)上垂直安裝有伺服電機(13)，仿形頭(15)通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置(25)安裝在回轉座I (7)的內端面下部，且倒角刀具(14)位于支撐座(12)的下方，仿形頭(15)水平位于倒角刀具(14)的下方；所述固定在左側立柱I (29)上的直線導軌I (30)上設置的倒角頭(31)用于外齒下端倒角，且所述倒角頭(31)的回轉座I (7)的內端面下部固定有支撐座(12)，支撐座(12)上垂直安裝有伺服電機(13)，仿形頭(15)通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置(25)安裝在回轉座(7)的內端面上部，且倒角刀具(14)位于支撐座(12)的上方，仿形頭(15)水平位于倒角刀具(14)的上方。
5.根據權利要求3所述的數(shù)控齒輪倒角機，其特征是所述固定在右側立柱I(29)上的直線導軌I (30)上設置的倒角頭(31)用于內齒上端倒角，且所述倒角頭(31)的回轉座I(7)的內端面上部固定有支撐座(12)，支撐座(12)上垂直安裝有伺服電機(13)，仿形頭(15)通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置(25)安裝在支撐座(12)的端部，且倒角刀具(14)位于支撐座(12)的下方，仿形頭(15)水平位于倒角刀具(14)的下方；所述固定在左側立柱I(29)上的直線導軌I (30)上設置的倒角頭(31)用于內齒下端倒角，且所述倒角頭(31)的回轉座I (7)的內端面下部固定有支撐座(12)，支撐座(12)上垂直安裝有伺服電機(13)，仿形頭(15)通過“十”型燕尾槽調節(jié)裝置(25)安裝在支撐座(12)的端部，且倒角刀具(14)位于支撐座(12)的上方，仿形頭(15)水平位于倒角刀具(14)的上方。
6.根據權利要求2或3或4或5所述的數(shù)控齒輪倒角機，其特征是所述支承座I(5)的上部制有滑槽(18)、安裝有調節(jié)絲桿(19)，調節(jié)絲桿(19)上旋裝有調節(jié)絲母(20)，且調節(jié)絲母(20)的內端依次延伸有凸臺(21)和小軸(22)，并使凸臺(21)位于滑槽(18)中；所述回轉座I (7)的外端面上部制有腰型槽(23)，所述小軸(22)上裝有軸承(24)，并使軸承(24)位于腰型槽(23)中。
7.根據權利要求6所述的數(shù)控齒輪倒角機，其特征是所述回轉底座(26)的后方設置有后底座(48 )，后底座(48 )上設置有滑臺II (36 )，且滑臺II (36 )通過設置在后底座(48 )上的Y軸絲桿機構(37)驅動，所述滑臺II (36)上固定有立柱II (38)，立柱II (38)的內端面上縱向固定有直線導軌II (39)，刷削頭(40)設置在直線導軌II (39)上并通過設置在立柱II(38)上的Z3軸絲桿機構(41)驅動，使刷削頭(40)沿直線導軌II (39)上下運動。
8.根據權利要求7所述的數(shù)控齒輪倒角頭，其特征是所述支座I(I)呈箱形結構，直線導軌111(2)設置在箱形結構內腔的底面上，滑臺111(3)位于箱形結構內，回縮氣缸(16)固定在箱形結構的外部。
9.根據權利要求8所述的數(shù)控齒輪倒角頭，其特征是所述刷削頭(40)包括支承座II(43)，支承座II (43)通過滑塊II (42)安裝在直線導軌II (39)上并通過Z3軸絲桿機構(41)驅動，回轉座II (44)通過回轉軸II (45)安裝在支承座II (43)上，回轉座II (44)上固定有電機(46 )、安裝有鋼絲輪(47 )，且鋼絲輪(47 )通過電機(46 )驅動。
全文摘要
一種數(shù)控齒輪倒角機，其回轉底座的側面設置有側底座，側底座上設置有滑臺Ⅰ，滑臺Ⅰ上固定有立柱Ⅰ，立柱Ⅰ的內端面上縱向固定有直線導軌Ⅰ，倒角頭設置在直線導軌Ⅰ上；所述倒角頭包括支座Ⅰ，所述支座Ⅰ上水平固定有直線導軌Ⅲ，直線導軌Ⅲ上設置有滑臺Ⅲ，滑臺Ⅲ的前端固定的支承座Ⅰ的內端面上固定有伺服電機和仿形頭，且伺服電機的主軸上安裝有倒角刀具；所述支座Ⅰ上固定的回縮氣缸的活塞桿與滑臺Ⅲ的后端固定連接，使仿形頭在移動過程中其工作面始終緊貼在齒形的表面上；所述支座Ⅰ的內端通過滑塊Ⅰ設置在直線導軌Ⅰ上。本發(fā)明采用立式結構，滿足大規(guī)格齒輪的倒角需要，采用仿形跟隨原理加工齒輪倒角，加工精度高，一致性好，效率高。
文檔編號B23Q5/10GK102974897SQ20121047249
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者汪洋, 汪安忠, 王昱曇 申請人:寶雞虢西磨棱機廠